【我的Linux，我做主！】CPU监控命令之pidstat、mpstat命令

（一）pidstat简介
(1.1)pidstat主要用于监控全部或指定进程占用系统资源的情况，如CPU、内存、设备IO、任务切换、线程等，pidstat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，之后运行pidstat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。
(1.2)常用的命令格式
# pidstat [参数] [时间] [次数]
(1.3)命令参数
常见的命令参数如下：
-u：默认的参数，显示各个进程的CPU使用统计
-r：显示各个进程的内存使用统计
-d：显示各个进程的IO使用情况
-p：指定进程号
-w：显示每个进程的上下文切换情况
-t：显示选择任务的线程的统计信息外的额外信息
(1.4)使用实例
(1.4.1)实例1：直接使用pidstat命令，其中pidstat和pidstat -u -p ALL是等效的，默认显示所有进程的CPU使用率。
# pidstat -u -p ALL
说明：
UID：用户ID
PID：进程ID
%user：进程在用户空间占用CPU的百分比
%system：进程在内核空间占用CPU的百分比
%guest：任务花费在虚拟机上的CPU使用率（运行在虚拟处理器）
%CPU：任务总的CPU使用率
CPU：正在运行这个任务的处理器编号
Command：这个任务的命令名称


(1.4.2)实例2：查看进程内存使用情况信息
# pidstat -r
minflt/s：从内存中加载数据时每秒出现的次要错误的数目，这些不要求从磁盘载入内存页面
majflt/s：从内存中加载数据时每秒出现的主要错误的数目，这些要求从磁盘载入内存页面
VSZ：虚拟地址大小，虚拟内存的使用KB
RSS：长期内存使用，任务的不可交换物理内存的使用量KB
%MEM：进程使用的物理内存百分比，top命令也会输出该字段

(1.4.3)实例3：查看进程IO情况信息
# pidstat -d
kB_rd/s：进程每秒从磁盘读取的数据量（以kB为单位）
kB_wr/s：进程每秒向磁盘写入的数据量（以kB为单位）
kB_ccwr/s：任务写入磁盘被取消的速率（kB）；当任务截断脏的pagecache的时候会发生

(1.5)pidstat常用命令
使用pidstat进行问题定位时，以下命令常被用到：
# pidstat -u 1---获取CPU的统计信息，采集周期为1秒

# pidstat -r 1---获取内存的统计信息，采集周期为1秒

# pidstat -d 1---获取磁盘IO的统计信息，采集周期为1秒

（二）mpstat简介
(2.1)mpstat命令主要用于多CPU环境下，它显示各个可用CPU的状态。这些信息存放在/proc/stat文件中。在多CPU系统中，其不但能查看所有CPU的平均状况信息，而且能够查看特定CPU的信息。
(2.2)常用命令格式：
mpstat [选项] [参数]
(2.3)命令参数：当没有参数时，mpstat则显示系统启动以后所有信息的平均值，有internal时，第一行的信息自系统启动以来的平均信息，从第二行开始，输出为前一个internal时间段的平均信息。
-P {0|1|ALL}：表示监控哪个CPU，CPU在[0,(CPU个数-1)]中取值

internal：相邻的两次采样的间隔时间
count：采样的次数，count只能和delay一起使用
(2.4)使用实例：
(2.4.1)实例1：直接使用mpstat命令，当mpstat不带参数时，输出为从系统启动以来的平均值。

(2.4.2)实例2：查看多核CPU核心的当前运行状况信息，每2秒更新一次，生成一次信息
# mpstat -P ALL 2 1
说明：
%user：在internal时间段里（相邻的两次采样的间隔时间），用户态的CPU时间（%），不包含nice值为负进程---(user/total)*100
%nice：在internal时间段里，nice值为负进程的CPU时间（%）---(nice/total)*100
%sys：在internal时间段里，内核时间（%）---(system/total)*100
%iowait：在internal时间段里，硬盘IO等待时间（%）---(iowait/total)*100
%irq：在internal时间段里，硬中断时间（%）---(irq/total)*100
%soft：在internal时间段里，软中断时间（%）---(softirq/total)*100
%idle：在internal时间段里，CPU除去等待IO操作外的因为任何原因而空闲的时间闲置时间（%）---(idle/total)*100

(2.5)经验总结：
(2.5.1)vmstat和mpstat命令的差别是：mpstat可以显示每个处理器的统计，而vmstat显示所有处理器的统计。因此，编写了糟糕的应用程序即不使用多线程体系结构的程序，可能会运行在一个多处理器的机器上，而不使用所有处理器，没有发挥多处理的功效。从而导致一个CPU过载，而其他CPU却很空闲。通过mpstat可以轻松诊断这些类型的问题。
(2.5.2)vmstat中所有关于CPU的总结都适合mpstat。当你看到较低的%idle数字时，您知道出现了CPU不足的问题。当你看到较高的%iowait数字时，你知道在当前负载下I/O子系统出现了某些问题。

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